Als kritische apparatuur in industriële productie en wetenschappelijk onderzoek zijn de prestaties van vacuümpompen direct gerelateerd aan de operationele efficiëntie van het gehele systeem. Het afdichtingssysteem is een kernonderdeel van een vacuümpomp en voorkomt zowel het binnendringen van extern gas in het vacuümsysteem als lekkage van het interne medium van de pomp in de omgeving. Dit artikel introduceert systematisch de typen, materiaalkeuze en belangrijkste onderhoudspunten van vacuümpompafdichtingen en biedt een professionele referentie voor relevant technisch personeel.
1. Classificatie en principes van vacuümpompafdichtingen
Vacuümpompafdichtingen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: statische afdichtingen en dynamische afdichtingen. Deze zijn beide geschikt voor verschillende bedrijfsomstandigheden en vereisten.
1.1 Statische afdichtingstechnologie
Statische afdichtingen worden gebruikt tussen relatief stationaire delen, voornamelijk in de volgende twee vormen:
O-ringafdichtingen zijn het meest voorkomende type statische afdichting. Hun doorsnede is O-vormig, eenvoudig te produceren, goedkoop en toch in staat uitstekende afdichtingsprestaties te leveren. Bij statische afdichtingen zijn O-ringen bestand tegen drukken tot 100 MPa en hebben ze een bedrijfstemperatuurbereik van ongeveer -60 tot 200 °C. Hun afdichtingsprincipe is gebaseerd op de terugverende kracht die ontstaat door voorcompressie tijdens de installatie, waardoor contactdruk op het afdichtingsoppervlak ontstaat en lekkages worden geblokkeerd.
Pakkingen zijn de basisvorm van statische afdichting in centrifugaalpompen. Ze zijn afhankelijk van de plastische vervorming van het materiaal om micro-onregelmatigheden op het flensafdichtingsoppervlak op te vullen. De keuze van het pakkingmateriaal vereist uitgebreide aandacht voor factoren zoals mediumeigenschappen, bedrijfstemperatuur, druk en corrosiviteit.
1.2 Dynamische afdichtingstechnologie
Dynamische afdichtingen worden gebruikt tussen onderdelen met een relatieve beweging. Ze stellen hogere technische eisen en zijn in een grotere verscheidenheid verkrijgbaar.
Mechanische afdichtingen zijn de meest nauwkeurige vorm van dynamische afdichting in moderne vacuümpompen. Ze bestaan uit roterende en stationaire ringen, secundaire afdichtingen, transmissiecomponenten, enz. en vormen een afdichting door de relatieve glijding van de kopse kanten. Mechanische afdichtingen hebben een zeer lage lekkage en een lange levensduur, maar zijn duurder in productie en vereisen een strikte installatieprecisie.
Verpakte afdichtingen zijn een van de oudste vormen van afdichting. Ze plaatsen samendrukbaar en veerkrachtig pakkingmateriaal in een pakkingbus, waardoor de axiale drukkracht van de pakkingbus wordt omgezet in radiale afdichtingskracht. Hun constructie is eenvoudig, gemakkelijk te vervangen, goedkoop en breed aanpasbaar, maar ze hebben een zekere lekkage en zijn niet geschikt voor toepassingen die een extreem hoge dichtheid vereisen.
Oliekeerringen zijn een type zelfborgende lipafdichting. Ze zijn compact, goedkoop en kunnen zowel lekkage van het medium als het binnendringen van externe verontreinigingen voorkomen. Ze hebben echter een slechte drukweerstand en worden meestal gebruikt in omgevingen met lage druk.
Geavanceerde afdichtingstechnologieën omvatten labyrintafdichtingen, dynamische afdichtingen (bijv. expellerafdichtingen), spiraalafdichtingen en droge gasafdichtingenAls voorbeeld van contactloze afdichtingen werken droge gasafdichtingen door gas in extreem dunne gasfilms (slechts 1-3 micrometer dik) te pompen, gevormd via hydrodynamische groeven aan de buitenzijde van de kopse kanten. Hierdoor is er geen lekkage of emissie van het medium. Ze zijn bijzonder geschikt voor bedrijfsomstandigheden met hoge parameters.
2. Selectie van afdichtingsmaterialen en overwegingsfactoren
De prestaties van afdichtingen zijn grotendeels afhankelijk van de materiaalkeuze, waarbij rekening moet worden gehouden met meerdere factoren:
2.1 Harde materialen
Voor het wrijvingspaar (roterende en stationaire ringen) in mechanische afdichtingen, siliciumcarbide en hoogwaardig anti-blaarvorming grafiet zijn veelvoorkomende keuzes. Voor toepassingen met deeltjes, media met een hoge viscositeit en hoge druk wordt vaak een hard-face-combinatie zoals siliciumcarbide tegen siliciumcarbide gebruikt. Deze materialen hebben een hoge hardheid, uitstekende slijtvastheid en chemische stabiliteit.
2.2 Elastomeermaterialen
Wordt gebruikt voor O-ringen, secundaire afdichtingen, enz.Fluorelastomeer is een veelvoorkomende keuze vanwege de goede algehele eigenschappen. Wanneer de bedrijfstemperaturen of chemische compatibiliteitseisen de limieten van fluorelastomeer overschrijden, perfluorelastomeer kan worden gebruikt, met een maximale bedrijfstemperatuur tot 290°C.
3.3 Materiaalkeuze voor bijzondere omstandigheden
Voor zeer corrosieve media zijn gespecialiseerde kunststoffen zoals Polytetrafluorethyleen en Polyetheretherketon moet worden geselecteerd. Voor toepassingen met hoge temperaturen, metalen materialen (zoals roestvrij staal) of uitgebreid grafiet kunnen worden gekozen. Voor de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie zijn afdichtingsmaterialen vereist die voldoen aan de hygiënenormen.
2.4 Uitgebreide overwegingen voor selectie
Bij de keuze van een afdichting is het belangrijk om meerdere factoren in overweging te nemen:vacuümniveau-eisen(ruw vacuüm, hoog vacuüm of ultrahoog vacuüm),eigenschappen van het overgedragen medium(corrosiviteit, aanwezigheid van deeltjes),bedrijfstemperatuurbereik, drukomstandigheden, en kostenbeperkingenBij het werken met corrosieve media is bijvoorbeeld de corrosiebestendigheid van het materiaal het belangrijkste aspect, terwijl bij hoge temperaturen de temperatuurbestendigheid van het materiaal doorslaggevend is.
3. Installatie- en onderhoudsspecificaties voor afdichtingssystemen
Een correcte installatie en gestandaardiseerd onderhoud zijn van cruciaal belang om de stabiele werking van het afdichtingssysteem op lange termijn te garanderen:
3.1 Installatie Precisie Controle
Bij de installatie van mechanische afdichtingen moeten afwijkingen in de montage worden vermeden om de concentriciteit van de afdichtingsring ten opzichte van de as of bus te waarborgen. De veerspanning moet strikt volgens de specificaties worden afgesteld, met minimale afwijkingen. De vlakheid en reinheid van de afdichtingsvlakken hebben een directe invloed op de afdichtingsprestaties; kleine krasjes of verontreinigingen kunnen leiden tot een defecte afdichting.
3.2 Pre-startup controles en debuggen
Voer vóór het opstarten een hydrostatische test uit om te controleren op lekkages. Draai de pomp met de hand om te controleren of deze soepel en gelijkmatig draait. Zorg ervoor dat de afdichtingskamer vóór het opstarten gevuld is met vloeistof om drooglopen en schade aan de afdichtingsvlakken te voorkomen.
3.3 Operationele monitoring en probleemoplossing
Kleine lekkage is acceptabel direct na het opstarten van de pomp, maar zou aanzienlijk moeten afnemen na enkele uren continu gebruik. Als de lekkage aanhoudt, moet de pomp worden gestopt voor inspectie. Houd de temperatuurveranderingen in het afdichtingsgebied nauwlettend in de gaten tijdens bedrijf; abnormale verhitting wijst vaak op een afdichtingsprobleem. Vermijd pompuitloop om schade aan de afdichtingsvlakken door droge wrijving te voorkomen.
3.4 Regelmatig onderhoudssysteem
Stel een wetenschappelijk systeem voor regelmatig onderhoud in, inclusief: periodieke inspectie op afdichtingslekkage, temperatuurbewaking ter plaatse en registratie van de levensduur van de afdichting. Voor mechanische afdichtingen in kritische apparatuur kan predictief onderhoud worden overwogen, met behulp van trillingsanalyse, temperatuurtrendbewaking en andere methoden om potentiële problemen vooraf te identificeren.
4. Conclusie
Het afdichtingssysteem van vacuümpompen is een complex vakgebied met multidisciplinaire technologieën. De selectie, installatie en het onderhoud van afdichtingen hebben een directe invloed op de prestaties en levensduur van de vacuümpomp. Met de voortdurende ontwikkeling van nieuwe materialen en processen evolueert de afdichtingstechnologie van vacuümpompen naar lekvrije, lange levensduur en hoge betrouwbaarheid. Een diepgaand begrip van de principes en kenmerken van verschillende afdichtingstechnologieën, gecombineerd met wetenschappelijke selectie en gestandaardiseerd onderhoud op basis van werkelijke bedrijfsomstandigheden, is de sleutel tot een efficiënte en stabiele werking van vacuümsystemen.
Voor specifieke toepassingsscenario's is het raadzaam om uitgebreid te overleggen met professionele leveranciers van afdichtingen, hun expertise en ervaring te benutten en de meest geschikte afdichtingsoplossing te selecteren om de levenscycluskosten te optimaliseren en tegelijkertijd de prestaties van de apparatuur te waarborgen.
Plaatsingstijd: 13-10-2025